DE1653643A1

DE1653643A1 - Radialkolbenpumpe,insbesondere fuer hydraulische Anlagen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE1653643A1
Application number: DE19681653643
Authority: DE
Inventors: Ludwig Budecker; Helmut Ruf
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1968-03-16
Filing date: 1968-03-16
Publication date: 1971-11-11

Description

ALFRED TEVES GMBH 5. März I968 Frankfurt (Main) Pat/Ki/R

P 3503

Radialkolbenpumpe, insbesondere für hydraulische Anlagen in Kraftfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radialkolbenpumpe, insbesondere für hydraulische Anlagen in Kraftfahrzeugen, mit fest- 4M stehendem Zylinderblock, innenliegendem Kolbenantrieb und außenliegenden Arbeitsräuraen, bei der die Kolben über ein ringförmiges Element gekuppelt bzw. zurückgeführt werden.

Es sind Radialkolbenpumpen mit mehreren, mindestens annähernd radial geführten Arbeitskolben, deren Arbeitshub zwangsläufig durch einen gemeinsamen, zentral angeordneten Antriebsexzenter bewirkt wird, bekannt, bei denen für den zwangsläufigen Rückhub der Arbeitskolben ein gemeinsamer Rückführungsring vorgesehen i at, der in radialer Richtung nur dadurch gehalten ist, daß er sich mit seinem inneren Mantel auf an den Kolben in

gleichem Abstand von den inneren Stirnflächen der Kolben ange- - ;,..

ordnete Rollen abstützt, wobei die inneren Stirnflächen unmittel- .' - ■ ™ bar am Antriebsexzenter bzw, dem äußeren Laufring eines auf ihm sitzenden Wälzlagers praktisch ohne Spiel anliegen, so daß der Rückführring in jeder Hubstellung elfte im wesentlichen konzentrische Lage zur Außenfläche dee Antriebsexzenters beibehält»

Ferner sind Radialpumpen mit Exzenterscheibe in einer ringförmigen Förderkammer bekannt, bei denen in der Förderkammer ein einziges, aus einen dünnen, elastischen, inRuhe«te!lung zylinderföraigen und mit geringem Spiel in Hohe der Förderkanäle auf die die ZyIin» d*r tragende Exzenterscheibe aufgeschobenen Ringe bestehendes Förderventil alle Zylinder gemeinsam versorgt,

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Nachteilig dabei ist, daß die gegabelten Enden der Kolben, in denen die Rollen drehbar angeordnet sind, einerseits eine in fertigungstechnischer Hinsicht aufwendige Bauweise erfordern und andererseits die Möglichkeit, zwischen Führungsring und Kolben auftretenden Relativbewegungen, die den Verschleiß begünstigen, ergibt« Das bedeutet, daß der Kolbenhub, um den Verschleiß gering zu halten, möglichst klein gehalten sein muß, was wiederum zur Folge hat, daß die Pumpen schlecht ansaugen bzw, Luftblasen innerhalb der Pumpe nicht von selbst ausgestoßen werden können und somit ein Eingriff von außen erforderlich

ist. . .

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, eine Radialkolbenpumpe äußerst gedrängter Bauweise und für hohe Arbeitsdrücke und großen Drehzahlbereich zu schaffen, die eine relativ verschleißfreie Kolbenrückführung gewährleistet«

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Kolbenfüße einstückig ausgebildet sind, wobei mindestens eine der am Kolbenfuß und am Kuppelring vorgesehenen Führungsflächen gewölbt ist, vorzugsweise sphärisch oder zylindermantelföratig, und als Gleit- oder Abwälzfläche dient,

■* Vorzugsweise werden die Gleit— oder Abwälzflächen des Kuppelringes durch Verdickungen im Linienzug des Kuppelringes gebildet, *

In einer bevorzugten Ausführungeform sind die Kolbenfüße auf der dem Gleitring und der Kurvenscheibe zugewandten Seite sphärisch konvex ausgebildet.

In dem Zusammenhang ist der Gleitring entsprechend auf der ait den Kolbenfüßen in Berührung stehenden Seit· sphärisch konkav ausgeführt.

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Vorzugsweise sind die Führungsflächen der Kolbenfüße auf der dem Kuppelring zugewandten Seite eben. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist der Kuppelring auf der den Kolbenfüßen zugewandten Seite jeweils im Kolbenberührungspunkt ballig ausgebildet, wobei die die Berührungsflächen erzeugenden Kreisbögen sowohl der einzelnen Kreissegmente des Kuppelringes als auch der Kolbenfüße den gleichen Mittelpunkt haben, der auf der jeweiligen Kolbenachse liegt und Wobei alle Mittelpunkte wiederum auf einem Kreisbogen um den Kurvenscheibenmittelpunkt liegen.

In einer vorzugsweisen Ausgestaltung der Erfindung verläuft die radial äußere Umfangskohtur des Kuppelringes kreisförmi und die radial innere Kontur rechtwinklig zur Kolbenachse,

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausführungsformen zu. Zwei davon sind in der anhängenden Zeichnung wiedergegeben, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Radialkolbenpumpe j

Fig. 2 einen Querschnitt der Radialkolbenpumpe, der aus Fig. hervorgeht und dort mit A-B bezeichnet istj

Fig. 3 einen Querschnitt einer abgewandelten, dem Erfindungsgedanken zugrundeliegenden Ausführungsform·

Gemäß den Figuren 1 und 2 rotiert in einem Zylinderblock 1, dessen beide Hälften I¹ und l^rt durch Schrauben miteinander verbunden sind, die Antriebswelle 3 mit der auf ihr vorgesehenen Kurvenscheibe 4.

Zwischen dieser Kurvenscheibe 4 und dem Kolben 6 ist im Fußraum der Maschine ein Gleitriug 11 angeordnet, der zur Achse der Antriebswelle 3 hin mit der Kurvenscheibe 4 in Berührung steht,

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während er auf der den Kolben 6 zugewandten Seite mit seiner kreisförmigen Kurvenumfangsflache 5 auf die sphärisch konvex ausgebildeten Kolbenfiiße 7 der Kolben 6 wirkt und diese beim Hubvergang in Richtung der einzelnen Kolbenachsen 8 nach außen schiebt«

Außerdem ist im Fußraum 10 der Maschine koaxial zur kreisringförmigen Kurvenumfangsfläche 5 ein Kuppelring 12 derart vorgesehen, daß dieser mit dem jeweils im Kolben 6 zugewendeten Kreissegment 13 an der Führungsfläche 9 des jeweiligen Kolbens anliegt und somit die Führung der Kolben 6 entsprechend der Kurvenseheibenstellung bewerkstellig. Hierbei entsprechen die Radien der Kreissegmente 13 den Radien der sphärisch konvex ausgebildeten Kolbenfiiße 7« Ebenfalls gleiche Radien weist auch der in den Berührungspunkten 14 mit den Kolbenfüßen 7 sphärisch konkav ausgebildete Gleitring 11 auf.

Eine mit 15 bezeichnete Einfräsung an den einzelnen Zylinderbohrungen ermöglicht den Zufluß zu den in der Antriebswelle 3 vorgesehenen Steuernuten 16.

Die in der Antriebswelle 3 axial angeordneten Bohrungen stellen die Saugkanäle 17 und die Druckkanäle 18 dar.

Die Pumpenanschlüsse sind mit 19 und 20 gekennzeichnet.

In Fig. 3 handelt es sich um eine abgewandelte Ausfülirungsf orm, bei der der Kuppelring 12 jeweils seitlich in einer im Kolbenfuß 7 befindlichen Nut angeordnet ist.

Durch die Drehbewegung der Kurvenscheibe vollführen alle Kolben nacheinander Druckhübe, während der Kolbensaughub zwangsläufig durch delimit seinen Kreissegmenten 13 an den Führung s flächen 9 des jeweiligen Kolbens 6 anliegenden Kuppelring 12 erfolgt. Die Ölzu- bzw. Abführung erfolgt durch die Saugkanäle 17 bzw, Druckkanäle 18, die axial in der Antriebswelle 3 angeordnet sind. Sämtliche Lagerstellen sind hydrostatisch entlastet,

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Die rait der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Anzahl der Kolben, die sowohl gerade als auch ungerade sein kann, beliebig ist. Sie beeinflußt den UngleichfÖrmigkeitsgrad der Fördermenge, Mit steigender Kolbenzahl wird die Ungleichförmigkeit geringer. Bei ungerader Kolbenzahl ist er wesentlich günstiger als bei gerader Kolbenzahl, So ist beispielsweise der Ungleichförmigkeitsgrad einer Pumpe mit 14 Kolben genauso groß wie der einer Pumpe mit nur 7 Kolben» Die Ungleichförmigkeit in der Förderung erzeugt eine phasengleiche Druckpulsation, die für jede hydraulische Anlage große Nachteile erbringt, wie z,B,, Geräusche, Schwingungen in Rohrleitungen und Geräten, Resonanzen, erhöhte Beanspruchungen, geringe Lebensdauer etc.

Eine größere Kolbenzahl in einer Ebene ergibt einen wesentlich besseren konstruktiven Ausnutzungsgrad, d,h, ein besseres Leistungsgewicht.

Bei beliebiger Kolbenzahl wird grundsätzlich nur ein Kuppelring benötigt. Es können jedoch auch zwei Kuppelringe angeordnet werden, und zwar je ein Ring auf einer Kolbenseite, Der sich selbst zentrierende Kuppelring, dereben, also ohne eine Kröpfung ausgebildet ist, was eine Vereinfachung der Herstellung bedeutet, wird "innen" angeordnet, sodaß es nicht erforderlich ist, die Kolbenbohrung seitlich anzuschneiden. Somit ist eine gute Kolbenführung gegeben.

Bei der in den Fig, 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen ergeben sich zwischen Kuppelring und Kolbenfuß im jeweiligen Anlagepunkt keine Relativbewegungen und somit weder Verschleiß noch Abrieb, was sich direkt auf die Lebensdauer auswirkt. Der Kolbenhub kann ohne Rücksicht .auf den Kuppelring groß gewählt werden, Dies bedeutet geringere Empfindlichkeit gegen Luftblasen, besseres Ansaugen, günstiges Lelstungagewicht,

BADOEiGlNAL

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Claims

Patentanspräche

Radialkolbenpumpe, insbesondere für hydraulische Anlagen in Kraftfahrzeugen mit feststehendem Zylinderblock, innenliegendem Kolbenantrieb und außenliegenden Arbeitsräumen, ·* ' bei der die Kolben über ein ringförmiges Element gekuppelt bzw. zurückgeführt werden, dadurch gekennze ich— net, daß die Kolbenfüße (7) einstückig ausgebildet sind, wobei mindestens eine der am Kolbenfuß (?) und am Kuppel— ring (12) vorgesehenen Führungsflächen (9) gewölbt ist, vorzugsweise sphärisch oder zylindermantelförmig, und als Gleit- oder Abwälzfläche dient.
2. Radialkolbenpumpe, dadurch gekennze lehnet, daß die Gleit- oder Abwälzflächen (9) des Kuppelringes (12) durch Verdickungen im Linienzug des Knppelringes (12) gebildet werden.
3· Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch g e ke η η — ζ e i c h η e t, daß die Kolbenfüße (7) auf der dem Gleitfing (.11) und der Kurvenscheibe (4) zugewandten Seite ^v sphärisch konvex ausgebildet sind,
4. Radialkolbenpumpe nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e —

k e η η ζ e i c h η e t, daß der Gleitring (il) «ntaprech-™ end auf der mit den Kolbenfüßen (7) in Berührung stehenden

Seite sphärisch konkav ausgeführt ist«
5. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Führungsfläche (9) der Kolbenfüße (7) auf der dem Kuppelring (12) zugewandten Seite eben sind.

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6, Radialkolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kuppelring (12) auf der den Kolbenfüßen (7) zugewandten Seite jeweils in Kolbenberührungspunkt ballig ausgebildet ist, wobei die die Berührungsflächen erzeugenden Kreisbögen sowohl der einzelnaii Kreissegmente des Kuppelringes (12) als auch der Kolbenfüße (7) den gleichen Mittelpunkt haben, der auf der jeweiligen Kolbeuachse (8) liegt und wobei alle Mittelpunkte wiederum aaf einem Kreis um den Kurvenscheibenmittelpunkt liegen.
7. Radialkolbenpumpe nach einem oder mehrerei der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußere Uxafangskontur des Kuppelringes (12 a) kreisförmig und die radial innere Kontur rechtwinklig zur Kolbenachse (8) verläuft.

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